运放式运算放大器(operational amplifier）的简称。在实际电路中，常日结合反馈网络共同组成某种功能模块。由于早期运用于仿照打算机中，用以实现数学运算，故得名“运算放大器”，此名称一贯延续。运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。随着半导体技能的发展，如今绝大部分的运放因此单片的形式存在。现今运放的种类繁多，广泛运用于险些所有的行业当中。
它能对旗子暗记进行数学运算的放大电路。它曾是仿照打算机的根本部件，因而得名。采取集成电路工艺制做的运算放大器，除保持了原有的很高的增益和输入阻抗的特点之外，还具有风雅、廉价和可灵巧利用等优点，因而在有源滤波器、开关电容电路、数-模和模-数转换器、直流旗子暗记放大、波形的产生和变换，以及旗子暗记处理等方面得到十分广泛的运用。
其余再提一个观点，轨道轨运放。那什么是轨道轨运放呢？
轨道轨（rail to rail）是一个用来描述运算放大器（ op amp）的术语，是指运放输入或输出旗子暗记可以靠近于运放供电电源的极值。轨道轨可以指输出，也可以用来指输入和输出。对付运放而言，轨到轨是一个主要的观点，传统的运放在输出电压范围上常日受到限定，不能完备达到供电电压的边界（也称为轨）。轨到轨运放能够让输入和输出靠近或达到供电电压的边界，使得它们在某些运用中更为灵巧适用。
我司目前利用的险些都是用的轨道轨运放。
关于运放本身的分类这里就不不多赘述了。
运放基本电路在谈论运放基本电路之前，我们先重新复习下虚短和虚断的观点，这是剖析任何繁芜的运放电路都要利用的利刃，能够帮助我们化繁为简，认清电路的实质。
虚短和虚断作甚虚短？“短”便是短路的意思，代表电压相等，便是输入同相端和反相端电压相等；而“虚”也便是假的意思，连起来的意思便是虚假的短路。那该怎么理解呢？便是可以把运放的输入端认为其电压相等来利用，但是并不是真的输入端短路了。实在质还是由于限定运放开环增益很大，可达80dB以上，但是输出电压有限；在这个条件下，当运放的差模输入不敷mV时，两输入可以近似认为等电位。
同理作甚虚断？便是虚假的断路。意思是可以理解同相端和反相端之间的电流为0。实质是由于运放的差模输入电阻很大，一样平常都在MΩ，因此流入运放输入真个电流每每不敷1uA，远小于输入端外部电路，可以认为输入端等效开路。
理解了虚短和虚断之后，还须要明白它们的利用条件。虚断利用是没有条件的，由于这是其物料特性决定，在任何工况下都可以利用（条件未破坏）。
而虚短的利用有前置条件，1是要开环增益A足够大，常日80dB就已经很大了；2是运放工作在线性区而不是饱和区，由于这两个状态下的开环增益是不一样，其余也会说是运放引入深度负反馈，实质是一样的，只不过常日是对闭环运用的运放而言。
其余顺带提一下，一样平常闭环运用的运放只要输出不饱和负反馈便是深度负反馈，而开环运用须要利用虚短条件的话，须要输入电压差别常小，否则运放在高增益下之间就饱和了，虚短的条件也就失落效了。
开环放大器开环运算放大器是一种高增益放大器，用于放大输入旗子暗记。开环状态下，运算放大器的增益非常高，但常日用于反馈配置中以实现稳定的放大效果。
图1 开环放大器
个中Ao是运放的开环增益。
比较于开环放大器的运用，比较器可能用的更多一些。比较器是一种专门设计用于比较两个输入电压的电路。它的输出常日是数字旗子暗记（高或低），表示哪个输入电压较高。比较器的紧张功能是将仿照旗子暗记转换为数字旗子暗记。
比较器的输出饱和，相应速率快，更多运用于模数转换，波形发生器、零电位交越检测等。此处不展开谈论。
反相放大器反相放大器将输入旗子暗记反相并放大。其增益由反馈电阻和输入电阻决定。下图2是反相放大器的电路图。
图2 反相放大器
关于其表达式，可按上文理解的虚短和虚断推出。
根据“虚短”，V+=V-=0，得到关系式1；
根据“虚断”，（V+-Vi）/R1+(V+-Vo)R2=0，得到关系式2；
结合上关系式1和2可得，Vo=-R2/R1Vi。
同相放大器同相放大器放大输入旗子暗记而不改变其相位。其增益由反馈电阻和输入电阻决定。下图3是同相放大器的电路图。
图3 同相放大器
根据“虚短”，V+=V-=Vi，得到关系式1；
根据“虚断”，（V--0）/R1+(V--Vo)R2=0，得到关系式2；
结合上关系式1和2可得，Vo=(1+R2/R1)Vi。
跟随器电压跟随器，也称为缓冲器，是一种分外的同相放大器配置（增益为1），个中输出直接反馈到反相输入端。这种配置下，输出电压即是输入电压，紧张用于阻抗匹配。跟随器的电路就比较大略，见下图4。
图4 跟随器
根据“虚短”，V+=V-=Vi，得到关系式1；
根据“虚断”，Vo=V-，得到关系式2；
结合上关系式1和2可得，Vo=Vi。
差分放大器差分放大器用于放大两个输入旗子暗记之间的差值。其增益由电阻决定。下图5是差分放大器的电路图。
图5 差分放大器
根据“虚短”，V+=V-，得到关系式1；
根据“虚断”，按照V+节点KCL，可得(V+-V1)/R1+(V+-0)/R2=0，得到关系式2；根据V-节点KCL，可得(V--V2)/R3+(V--Vo)/R4=0，得到关系式3。
由关系式2可得，V+=R2/(R1+R2)V1；由关系式3可得，Vo=(R3+R4)/R3V--R4/R3V2；再根据关系式1，可以推出Vo= R2/(R1+R2) (R3+R4)/R3V1- R4/R3V2。
这个关系式看着繁芜，我们对元器件参数做下大略的调度，将R1=R3，R2=R4，则化简得到Vo=R4/R3(V1-V2)，这便是差分放大器了。
在如果我们令R1=R2=R3=R4，则关系式又进一步化简为Vo=V1-V2，则这就减法器了。
加法器加法器电路输出旗子暗记是所有输入旗子暗记的综合，每个旗子暗记的放大倍数由反馈电路与各自输入串联电阻比值得到。常规的两个输入加法用的比较多了，这次换三个输入的加法器来推导一下。个中加法器分同相加法器和反相加法器。下图6为同相加法器。
图6 同相加法器
根据“虚短”，V+=V-，得到关系式1；
根据“虚断”，按照V+节点KCL，可得(V+-V1)/R1+(V+-V2)/R2+(V+-V2)/R3=0，得到关系式2；根据V-节点KCL，可得(V--0)/R4+(V--Vo)/R5=0，得到关系式3。
由关系式2化简可得，
V+=(R1R2V3+R1R3V2+R2R3V1)/(R1R2+R2R3+R1R3)，此为关系式4；
由关系式3化简可得，Vo=(1+R5/R4)V-，此为关系式5.
由上4和5可得，
由上式可以看出，当R1=R2=R3，且R5/R4=2时，Vo=V1+V2+V3。这便是同相加法器。
由关系式还可以看出，如果想要得到Vo=V1+2V2+3V3的话，可以使R5/R1=1，R5/R2=2，R5/R3=3，R4为平衡电阻，可以通过打算得到R4=，实在质也便是R5=R1||R2||R3||R4。以上草稿纸上详细化简过程就不再演示，看着比较麻烦而已。
其余还有反相加法器，详细见下图7。
图7 反相加法器
同样根据虚短和虚断列出关系式，可以推出关系式为Vo=-（R4/R1V1+R4/R2V2+R4/R3V3）。当R1=R2=R3=R4时，输出Vo=-(V1+V2+V3)。详细推导过程比起同相加法器要大略得多，此处不再推导。
积分器积分器电路输出旗子暗记是输入旗子暗记随韶光的积分。下图8是积分器电路。
图8 积分器
根据“虚短”，V+=V-=0，得到关系式1；
根据“虚断”，按照V-节点KCL，流经R1的电流i=（V1-V-）/R1，同样流过电容C1的电流i=CdUc/dt==-CdVo/dt，得到关系式2。
结合关系式1和2，可得输出，其输出电压与输入如果V1是恒定电压的话，则输出是一条从0到负电压VSS的斜率为-V1/（R1C1）的直线。
微分器微分器电路输出旗子暗记是输入旗子暗记随韶光的微分。下图9是微分器电路，可以看出其和积分器很像，便是RC的位置对调了一下。
图9 微分器
根据“虚短”，V+=V-=0，得到关系式1；
根据“虚断”，按照V-节点KCL，流经C1的电流i=CdUc/dt=，同样流过电阻R1的电流i=（Vo-V-）/R1=Vo/R1，得到关系式2。
结合关系式1和2，可得输出。当V1溘然增大时，Vo会输出一个反向的脉冲。
总结不管运放电路如何繁芜，先捉住虚短和虚断的条件，再列出关键等式，然后化简成终极关系式。通过终极的关系式就能理解运放电路真正的用场，随着运放电路见识增多，熟能生巧，终极能够一眼看穿电路实质。
